Mikrokontrolery - Jak zacząć?

... czyli zbiór praktycznej wiedzy dot. mikrokontrolerów.

wtorek, 25 stycznia 2011

"Dziwne" oznaczenia na schematach


Autor: Dondu

"Dziwne" oznaczenia na schemtach.
Analizując obce schematy początkujący może napotkać na "dziwne" oznaczenia lub opisy w schematach dot. wykorzystania mikrokontrolerów:

smoleczek
Napięcie 3v3 lub 4v5 ... jakie to napięcia jak je czytać ?


W niniejszym artykule kolekcjonuję tego typu nietypowe (tak się wydaje na początku) przypadki.

Przykłady schematów możesz przeglądać w artykule: 100 schematów mikrokontrolerów Atmel

Algorytmy oznaczeń rezystorów oraz kalkulator za pomocą, którego możesz szybko ustalić jaką wartość rezystancji ma element o danym oznaczeniu znajdziesz tutaj: SMD resistor code calculator




3V3, 4k7, 4n7, itp.

Kluczem jest tutaj literka postawiona między dwiema liczbami:


Przykład standardowych oznaczeń na schematach elektronicznych.


Miejsce wystąpienia literki symbolizuje miejsce, w którym rozdzielamy część całkowitą od części ułamkowej, czyli po prostu zastępuje przecinek, a jednocześnie literka może stanowić:

Z powyższego schematu możemy więc uzyskać następujące informacje:
  • AVcc podłączone do 3,3V,
  • rezystor R1 ma wartość 4,7kΩ (kilo Ohm),
  • kondensator C1 ma wartość 4,7nF (nanofarada).

W ten sposób na schematach pozbywamy się przecinków oszczędzając dodatkowo jeden niepotrzebny znaczek, co czasami także w opisie na obudowie elementów elektronicznych może być wykorzystane.




R33, 3R3, 330, 331 (trzy znaki)

To standard oznaczeń rezystorów o tolerancji większej niż 1%.

Algorytm jest następujący:
  • dwie pierwsze cyfry wyznaczają wartość rezystora,
  • trzecia cyfra (x) oznacza mnożnik 10x
  • jeżeli nie ma trzeciej cyfry, a zamiast niej jest na pierwszej lub drugiej pozycji literka R, to oznacza miejsce przecinka w liczbie oznaczającej wartość rezystora.


Przykład oznaczeń trójznakowych na schematach elektronicznych.


Z powyższego schematu możemy więc uzyskać następujące informacje:
  • rezystor R5 ma wartość 0,33Ω,
  • rezystor R2 ma wartość 3,3Ω,
  • rezystor R3 ma wartość 33Ω,
  • rezystor R4 ma wartość 330Ω,

Podobnie jest w kondensatorach, które opisałem w artykule dot. kondensatorów:


Sposób kodowania wartości kondensatorów.




R332, 3R32, 33R2, 3320, (cztery znaki)

Ten standard oznaczeń rezystorów o tolerancji mniejszej bądź równej 1%, czyli precyzyjnych.

Algorytm jest podobny do powyższego (trójznakowego):
  • trzy pierwsze cyfry wyznaczają wartość rezystora,
  • czwarta cyfra (x) oznacza mnożnik 10x
  • jeżeli nie ma czwartej cyfry, a zamiast niej jest na pierwszej lub drugiej pozycji literka R, to oznacza miejsce przecinka w liczbie oznaczającej wartość rezystora.


Przykład oznaczeń czteroznakowych na schematach elektronicznych.


Z powyższego schematu możemy więc uzyskać następujące informacje:
  • rezystor R5 ma wartość 0,332Ω,
  • rezystor R2 ma wartość 3,32Ω,
  • rezystor R3 ma wartość 33,2Ω,
  • rezystor R4 ma wartość 332Ω.




33Y, 10C, itp. (dwie cyfry i jedna litera)

Są to oznaczenia wg EIA-96 i zawierają dwie cyfry oraz literę mnożnika z tym, że litera zawsze jest na końcu. W tym wypadku cyfry nie są wartością, lecz kodem wartości z tabeli wartości EIA-96, natomiast literka stanowi mnożnik:


Tabela standardu EIA-96.
Źródło: EIA-96


Przykład oznaczeń EIA-96 na schematach elektronicznych.


Z powyższego schematu możemy więc uzyskać następujące informacje:
  • rezystor R5 ma wartość 2.15Ω,
  • rezystor R2 ma wartość 806kΩ ,
  • rezystor R3 ma wartość 243Ω.




330-1%, 24-E192 (oznaczenia nietypowe)

Niektóre oznaczenia mogą zawierać dodatkowe elementy:


Przykład nietypowych oznaczeń na schematach elektronicznych.


Dodatkowe oznaczenia w tym przypadku wskazują tolerancję wykonania danego elementu elektronicznego opisaną w szeregach wartości:
  • E6 ±20%,
  • E12 ±10%,
  • E24 ±5%,
  • E48 ±2%,
  • E96 ±1%,
  • E192 ±0,5%.

Z powyższego schematu możemy więc uzyskać następujące informacje:
  • rezystor R5 ma wartość 330Ω i wymaganą tolerancję 1%, czyli szereg wartości E96,
  • rezystor R2 ma wartość 24Ω i pochodzi z szeregu E192, czyli ma mieć tolerancję 0,5%.

Uważny czytelnik zaprotestuje i zwróci uwagę, że dla rezystora R5 opis w postaci liczby 330 zgodnie z systemem trójznakowym oznacza 33Ω, a nie 330Ω jak napisałem powyżej.

Jednakże zauważ, że na schemacie rezystor R2 ma zaledwie dwie cyfry, a nie ma takiego systemu oznaczeń. Możemy więc z dużym prawdopodobieństwem przyjąć, że autor schematu posługuje się swoim własnym systemem opisu nie uwzględniającym żadnego z wyżej wymienionych.

W takich sytuacjach należy zastanowić się nad tą częścią schematu i ewentualnie policzyć prawidłowość odczytania wartości, ponieważ pomyłka może wynosić aż 10 razy!





Różne oznaczenia Vcc i GND

Schematy, które przyjdzie Ci analizować mogą zawierać różne symbole dot. zasilania tym bardziej, że są pewne różnice pomiędzy normami europejskimi i USA. Dodatkowo projektanci niekoniecznie trzymają się standardów i używają różnych symboli do oznaczania tych samych napięć:


Symbole potencjału dodatniego - Vcc.


Na powyższym rysunku są przedstawione oryginalne z programu Eagle, wraz z przypisanymi im oznaczeniami napięć, które oczywiście można dowolnie zmieniać, stąd na schematach możesz spotkać się z sytuacją, że oznaczenia +18V będzie narysowane jak zwykłe Vcc.

Możesz także spotkać się z przypadkami, gdzie symbole Vcc są ustawione poziomo w lewo lub prawo. W swoich schematach staraj się jednak używać ich pionowo do góry, jak na powyższym rysunku.

Podobnie ma się sprawa z symbolami mas:


Symbole potencjału masy - GND.


W przypadku masy możesz się spotkać z istotnym przypadkiem, że masy cyfrowej i analogowej części układu są rozdzielone, stąd mają osobne symbole. Jest to związane z projektami, w których zależy nam na jak największej precyzji pomiarów przetwornikiem ADC.

Symbole masy także mogą być narysowane poziomo w lewo lub prawo, ale staraj się tego unikać, a już na pewno nie rysuj odwróconych o 180 stopni.

Skoro już wspomniałem o rysowaniu schematów: Jak projektować czytelne schematy?




Negacje pinów

W symbolach mikrokontrolerów możesz znaleźć kółeczka:


Przykład negacji sygnału w symbolu elementu elektronicznego.


Oznaczają one, iż wybrany sygnał wejściowy (w tym wypadku RESET) uaktywniany jest stanem niskim. Dodatkowo możesz mieć potwierdzenie negacji w postaci znaku slash (środkowy przypadek lub w postaci linii nad napisem (prawy przypadek). Wszystkie one oznaczają to samo, a ich wygląd zależy od tego jak osoba je zdefiniowała w bibliotece swojego programu do rysowania schematów.

Z powyższego schematu możemy więc uzyskać informację, że żeby zresetować układ należy podać stan niski na pin RESET, czyli po prostu zewrzeć do masy. Oznacza to także, że w pozostałym czasie pin ten powinien mieć wymuszony (na różne sposoby) stan wysoki.




... coś dodać?

Jeżeli uważasz, że należy coś dodać do niniejszego artykułu, napisz proszę w komentarzu.


Skrót do tego artykułu: http://goo.gl/zMu9Ti

Oceń artykuł.
Wasze opinie są dla nas ważne, gdyż pozwalają dopracować poszczególne artykuły.
Pozdrawiamy, Autorzy
Ten artykuł oceniam na:

6 komentarzy:

  1. Super, artykuł na piątkę dla kążdego początkującego. Kiedyś jako raczkujący hobbysta straciłem sporo czasu na dekrypcję tych oznaczeń, nie zawsze trafiałem na jednoznaczne opisy.

    OdpowiedzUsuń
  2. Artykuł zrozumiały i konkretny, wszystko pięknie wytłumaczone. 5/5

    OdpowiedzUsuń
  3. czasem spotkałem sie z dziwnymi oznaczeniami wszelkiego typu indukcyjności, czasami mozna byłe je pomylić ze stykami lub połaczeniami ale nie wiem czy to nie jest zbyt marginalny temat

    OdpowiedzUsuń
  4. Dobry artykuł :)
    Co do oznaczeń typu "3V3, 4k7, 4n7" słyszałem, że stosowane są w celu uniknięcia nieporozumień z powodu zabrudzeń (odrobina brudu wyglądająca jak przecinek) lub czytelności (w druku niewielki przecinek może "umknąć").
    Pozdrawiam.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Masz rację - to jest bardzo istotne.

      Usuń
  5. Ja od siebie dodam jeszcze taki artykulik o rysowaniu czytelnych schematów, bo dla wielu jest to wiedza tajemna
    http://www.leon-instruments.pl/2013/02/rysowanie-czytelnych-schematow.html

    OdpowiedzUsuń

Działy
Działy dodatkowe
Inne
O blogu




Dzisiaj
--> za darmo!!! <--
1. USBasp
2. microBOARD M8


Napisz artykuł
--> i wygraj nagrodę. <--


Co nowego na blogu?
Śledź naszego Facebook-a



Co nowego na blogu?
Śledź nas na Google+

/* 20140911 Wyłączona prawa kolumna */
  • 00

    dni

  • 00

    godzin

  • :
  • 00

    minut

  • :
  • 00

    sekund

Nie czekaj do ostatniego dnia!
Jakość opisu projektu także jest istotna (pkt 9.2 regulaminu).

Sponsorzy:

Zapamiętaj ten artykuł w moim prywatnym spisie treści.